第四次課 高壓共軌

1、第四次課 高壓共軌第1頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二Bosch共軌柴油噴射系統(tǒng)的基本構(gòu)造2第2頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二傳統(tǒng)式和高壓共軌式噴射特性對比1.傳統(tǒng)式柴油噴射系統(tǒng)的噴射特性采用傳統(tǒng)直列式及分配式柴油噴射系統(tǒng)的發(fā)動機,只有主噴射,無引燃噴射及后噴射,如圖3.3所示。但由電磁閥控制的分配式噴射系統(tǒng)較先進,具有引燃噴射作用。傳統(tǒng)式柴油噴射系統(tǒng),因凸輪及柱塞的動作,產(chǎn)生油壓與柴油噴射具有連帶關(guān)系。對噴射特性有下列的影響:空氣質(zhì)量計當發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高及噴油量增加時,噴射壓力變高。實際噴射過程中,噴射壓力逐漸增加,但隨著噴射結(jié)束,油壓

2、迅速下降。3第3頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二4第4頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二5第5頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二6第6頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二7第7頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二其產(chǎn)生的結(jié)果為:較低油壓時噴油量較少。峰值壓力(Peak Pressure)比平均壓力大兩倍以上。2.共軌式柴油噴射系統(tǒng)的噴射特性與傳統(tǒng)式柴油噴射系統(tǒng)比較,下列的要求為理想的噴射特性。產(chǎn)生油壓與柴油噴射各自獨立,且可與發(fā)動機任一作用狀況配合,故可提供更高的自由

3、度,以達到理想的空燃比。噴射初期噴油量可極少量噴射。如圖3.4所示,共軌式以其引燃噴射與主噴射的特色,可符合上述的噴射特性。8第8頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二引燃噴射:引燃噴射可提前達90BTDC,若提前少于40 BTDC,則柴油可能堆積在活塞頂面及汽缸壁上,造成機油沖淡。引燃噴射時,約14mm3的柴油噴入燃燒室中,由于燃燒效率改善,故可達到以下的效果。 因部分柴油燃燒,使壓縮壓力稍微增加。 減少主噴射時柴油的著火延遲。 燃燒壓力上升及減少峰值燃燒壓力。9第9頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二如圖3.5所示,為無引燃噴射的汽缸壓力曲線圖

4、,在TDC前,可明顯看出壓力曲線和緩上升,隨著主噴射后,壓力陡升,此種陡峭的升高壓力與尖銳的峰值,會造成柴油發(fā)動機的燃燒噪聲。為主噴射時的針閥升程(Needle LiR)。而如圖3.6所示,為具引燃噴射的汽缸壓力曲線圖,在TDC附近,壓力達某一高值,隨著主噴射后,燃燒壓力升高比較沒有那么迅速。由于著火遲延縮短,引燃噴射的作用,對發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的提升也有助益。10第10頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二主噴射:發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩輸出,主要是靠主噴射。以共軌式噴射系統(tǒng)而言,整個噴射過程中,噴射壓力是一直保持一定的。二次噴射(Secondary InJection)某些形式發(fā)動機裝有

5、NOx催化轉(zhuǎn)化器時,可利用二次噴射,以減少NOx。二次噴射發(fā)生在排氣行程,上止點后可達200 ,噴出精密計量的柴油于排氣中,吸熱霧化,不但可減少產(chǎn)生NOx,且混合氣從排氣門排出后,部分氣體經(jīng)EGR系統(tǒng)回流至燃燒室,具有如引燃噴射般的效果。11第11頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二12第12頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二13高壓共軌燃油系統(tǒng)示意圖（博世系統(tǒng)）FIE工作原理帶水分離器的預濾器主濾清器帶過濾器的油箱高壓傳感器執(zhí)行器噴油器軌壓傳感器EDC7 ECU軌CP3.3低壓01bar rel1.2bar abs7.4 bar 2N2 +

6、3H2O4NO + O2 + 4NH3 - 4N2 + 6H2O2NO2 + O2 + 4NH3 - 3N2 + 6H2O第88頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二89SCR系統(tǒng)布局圖添藍泵添藍過濾器添藍噴嘴控制單元DCU添藍罐添藍液位傳感器4NH3 + 3O2 - 2N2 + 6H2O第89頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二90添藍泵總成(集成控制器)控制單元接口溢流閥添藍進口 (從添藍罐)過濾器加熱器(可選)添藍出口 (到噴嘴)控制單元(DCU)第90頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二91添藍泵的技術(shù)參數(shù)無需壓縮空

7、氣輔助泵的工作流量范圍：5kg/h20kg/h泵的出口壓力范圍：4.8bar5.5bar內(nèi)部集成化冰功能允許的添藍液體溫度范圍：570正常工作的環(huán)境溫度范圍：3080最大許用海拔高度：3600米內(nèi)置添藍過濾器第91頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二92控制器(DCU)的技術(shù)參數(shù)DCU正常工作電壓：24VDCU許用的電壓范圍：16V32V平均工作電流：4A最大工作電流：15A（使用加熱器的情況下）正常工作的環(huán)境溫度范圍：3080具有化冰策略第92頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二93添藍噴嘴第93頁，共101頁，2022年，5月20日，12點2

8、7分，星期二94添藍噴嘴的技術(shù)參數(shù)噴嘴的流量范圍：0.1kg/h6kg/h泵的出口壓力范圍：4.5bar5.5bar允許的添藍溫度范圍：570正常工作的環(huán)境溫度范圍：30120最大許用海拔高度：3600米噴嘴線圈電阻：1.1 1.2第94頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二95SCR催化器結(jié)構(gòu)的選擇箱式直通式第95頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二96SCR系統(tǒng)各部件連接示意圖SCR催化器氨氣催化器添藍噴嘴排溫傳感器發(fā)動機尾氣發(fā)動機冷卻水信號流添藍流加熱水加熱水電磁閥添藍泵總成發(fā)動機負荷發(fā)動機轉(zhuǎn)速進氣溫度 添藍液位DM1CAN通訊故障燈診斷接口

9、添藍液位和溫度傳感器第96頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二97選擇SCR方案的優(yōu)點降低排放和降低油耗之間無直接矛盾，比歐3發(fā)動機降低油耗 5%以上；NO2的比例最低；SCR催化器是排氣后處理系統(tǒng)中最可靠的系統(tǒng) (對硫相對不敏感)；可以使歐3/4/5同發(fā)動機平臺；對整車的冷卻系統(tǒng)沒有額外的負擔；對機油性能沒有特殊的要求。Selective Catalytic Reduction（選擇性催化還原） 第97頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二98SCR系統(tǒng)需要的基礎設施在加油站中增加添藍 （標準化的尿素溶液）添加系統(tǒng)城市公交線路固定，投資少；建設SCR基礎設施只是一個時間問題！第98頁，共101頁，2022年，5月20日，12點27分，星期二99裝有玉柴歐4重型柴油機的北京公交車-與綠色奧運一起奔跑第99頁，共101頁，2022年，5月20日